第48讲 Perfetto 内存分析之分析Java Heap

本讲是Android Camera性能分析专题的第48讲，我们介绍Perfetto内存分析之使用Perfetto来分析Java Heap。

更多资源：

如何查看某个进程的Java Heap用量

对App开发者而言，可以使用Android Studio的Profiler功能。但最快捷的方式还是使用dumpsys，可以执行：

dumpsys meminfo [pid/pkg]

举例:dumpsys meminfo org.codeaurora.snapcam 输出如下:

图中的Java Heap是如下2项的和

1. Dalvik Heap（ART申请的Buffer）
2. .art mmap（ART map的buffer）

通过dumpsys meminfo我们能知道某个进程Java Heap的总大小，但这还不够，留下2个疑问：

1. dumpsys meminfo显示的是总的Java Heap用量，如何breakdown？
2. 如何知道申请的这8692KB java heap在代码中的callstack？

这就引出了下面两个Perfetto相关的主题

• Java Heap Dumps
• Java Heap Sampling

Java Heap Dumps – 对Java Heap进行Breakdown

Java Heap Dumps概述

Java Heap Dumps保留所有Java对象间的引用（retained）关系（非callstack），也就是GC不掉的对象，通过火焰图将这些对象呈现出来。

这里的引用定义为：ObjectX对象通过成员变量Z 引用 N Bytes的ObjectY对象

一般来说，一个对象可以通过多条路径访问，Java Heap Dumps只显示最短路径。

更具体的Java Heap Dumps保留的是下图Obj1/Obj2/Obj3 不可回收的部分：

Java Heap Dumps 配置文件说明

参考：https://s.deepinout.com/android-14.0.0_r2/xref/external/perfetto/protos/perfetto/config/profiling/java_hprof_config.proto

常用的配置如下，这里是对高通Camera App进行dump，dump的时间间隔为500ms

data_sources: {
    config {
        name: "android.java_hprof"
        target_buffer: 0
        java_hprof_config {
            process_cmdline: "org.codeaurora.snapcam"
            continuous_dump_config {
                dump_phase_ms: 5
                dump_interval_ms: 500
            }
        }
    }
}

能配置的字段说明如下：

ContinuousDumpConfig如下：

从Perfetto分析Java Heap Dumps

如下图所示，dump完后通过Perfetto UI打开，就能看到这23.17MB不能被回收的Java Heap分别是由哪些部分组成：

其中，

Java Heap Sampling – Java Heap分配时的调用栈

Java Heap Sampling介绍

• 通过采样方式，记录对象分配/创建时的callstacks，不包含对象释放/被GC回收的callstacks

• Heapprofd通过Hook heap buffer的申请函数来完成heap分配采样（libc.malloc heap是hook C语言的malloc/free和C++的operator new/delete ），java 使用的com.android.art heap。

• 给定一个n字节的采样间隔，平均每分配n字节就会对一个分配进行采样。默认的采样率是4096字节。

Java Heap Sampling配置

• 运行tools/heap_profile命令时加上–heaps com.android.art （命令行方式）
• 在HeapprofdConfig中加入heaps: "com.android.art"（Perfetto方式）

data_sources: {
    config {
        name: "android.heapprofd"
        target_buffer: 0
        heapprofd_config {
            sampling_interval_bytes: 4096
            process_cmdline: "org.codeaurora.snapcam"
            heaps: "com.android.art"
            continuous_dump_config {
                dump_phase_ms: 5
                dump_interval_ms: 500
            }
            block_client: false
        }
    }
}

从Perfetto分析Java Heap Sampling